确定最优背光的装置和方法制造方法及图纸

为了最优地使用用于显示特定（例如偏色度的）图像内容的显示器，描述了一种计算最优第一和第二背光驱动电平的方法，其用于具有背光的彩色显示器，所述背光可被控制以根据第一背光驱动电平产生第一数量的第一光谱的光和根据第二背光驱动电平产生第二数量的第二光谱的光，并且所述彩色显示器具有第一和第二光透射阀加颜色过滤器的组合，其被设置以从背光光谱创建各自的第一和第二彩色原色输出，至少一个所述彩色原色的色度取决于所述第一和第二背光驱动电平，其中确定第一和第二驱动电平以使得要被显示的至少部分图像的色域被可通过具有第一和第二背光驱动电平的所述显示器实现的色域最优地覆盖。

Apparatus and method for determining optimum backlight

In order to optimize the use for displaying a specific (e.g. partial color) image content display, a method is described for calculating the optimal first and second driver level, which is used for color display with backlight, wherein the backlight can be controlled according to the first level backlight driving the first spectrum of a first number of light and according to second the backlight driver level second spectrum second number of light, and the color display with a combination of the first and second light transmission valve and color filters, which is set to create the first and second primary color output from each backlight spectrum, at least one of the color color of the color depends on the first and second backlight drive level, which determines the first and second drive level so that at least part of the image to be displayed is by having a color gamut The color gamut achieved by the display of the first and second backlight drive levels is optimally covered.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种计算最优的第一和第二背光驱动电平的方法，其 用于具有背光的彩色显示器，该显示器可以被控制以根据第一背光驱 动电平产生笫一数量的第一光谱的光和根据第二背光驱动电平产生第 二数量的第二光谱的光，并且所述彩色显示器具有第一和第二光透射 阀加颜色过滤器的组合，其被设置以从所述背光光谱创建各自的第一 和第二彩色原色光输出，至少一个彩色原色的色度取决于第一和第二 背光驱动电平，并且本专利技术还涉及能够集成到显示器和照相机中的相 应装置单元，以及软件。
技术介绍
许多显示器通过在调制单元后设置显示器内部的光创建单元来创 建它们的图像，例如对于每个(子)像素，过滤器的组合创建局部颜色，而阀创建大量颜色。例如透射LCD具有属性出射的光量(暂时 忽略光谱特性)通常通过S型传递函数而取决于外加电压。其他可替 代的原理通过改变光的方向，例如将大量的光反射向屏幕，来调节。制作上述类型的多原色显示器也是已知的，其中最优3-色域(RGB) 被由几个彩色原色(例如红色、黄色、青色和蓝色)跨越的色域所取 代，或用于增加亮度的RGBW,其中W是白色，例如D65。在这种情况 下，所述4个或更多个阀需要合适的驱动值以再现输入标准化的RGB 或XYZ颜色，这是因为有些困难的任务尚未确定，虽然过去开发了许 多适用于一个或几个可用的多原色显示器的技术。均匀测量背光的亮度也是已知的，例如如果它具有暗场景，我们 可以减小背光，从而对于最亮的暗色，阀之一 (例如蓝色阀)被最大 地打开。这可以作为一个优点，例如在通过不完善的岡漏光的情况下 所述暗场景的对比度增强。
技术实现思路
本专利技术的目的是改进显示器的控制。4可通过在所述方法和单元中确定第一和第二背光驱动电平从而要 显示的至少一部分图像的色域被可通过具有所述第一和第二背光驱动 电平的显示器实现的色域最优地覆盖，来实现该目的。如果(至少一个)原色本身也是背光的功能，色域拟合不会如此 容易，而必须考虑整个系统，于是如专利技术者所理解的，我们可以重新 将该问题考虑为背光驱动确定问题。随后我们可以分析一个背光单元 的驱动的变化如何严重影响可显示的色域的形状，并从而影响它与图 像或部分图像(也许人们只想要蓝色的海洋如实地显示出来，而允许 在鱼上的一些误差)的输入图像色域的匹配。因此我们能够最优地平 衡所有原色的贡献，例如在一个更简单的系统中解释图像颜色能量如何在白色和RGB的贡献之间平衡。最优的背光驱动通常将意味着输入和可显示色域大大地重叠，例 如输入色域完全地和紧密地被所述可显示色域包含。然而，几个轻松 的实施例选择是可能的，例如其中一个包括不允许某个背光单元的驱 动超过某个值的罚函数，或者如果蓝色的寿命比红色的快两倍(或消 耗更多的能量)，则蓝色和红色驱动的比(优选地或总是)保持在某 个值之下，或者容忍在所述输入色域的一些区域中的一些不可再生的 颜色，等等。这导致有些不平衡的优化，当然其主要意图是输入图像 中预定的多数颜色是可再生的，从而所述显示器不太坏。附图说明参照下面描述的实现方法和实施例并参照附图，根据本专利技术的方 法和单元的这些和其他方面将被阐明并变得显然，所述附图仅仅作为 说明更一般概念的非限制性的特定图解，并且其中虚线用于指示可选 组件，非虚线组件也不是绝对必要的。虚线也可以用于指示被说明为 必需的、隐藏在对象内部的元件，或用于指示无形的东西比如例如电 磁场。在附图中图1示意性地说明了具有相关可变原色问题的显示器；图2示意性地说明了可显示色域(GAM—4N到GAM-4S)的变化，该变化为取决于背光的白色原色的变化的函数；图3示意性地说明了包括背光驱动计算单元的一些可替代使用的实施例的颜色转换装置；图4示意性地说明了如何在数学上确定所述输入颜色是否是可显 示的，因为它们在具有特定背光驱动的显示器的可显示色域的界面内；图5示意性地说明了如何获得最优背光单元亮度，例如作为用于 标准单位驱动的倍增因子；图6示意性地说明了从初始值到达准确驱动值的另一种算法，其 特别适用于带有相关的白色的系统；和图7示意性地说明了集成在一种场景自适应照相机中的背光驱动 计算单元。具体实施例方式为了说明的目的，图1示出了非常简单的显示器IOO(例如LCD)， 其中出现原色色度(即色调和饱和度；当然不仅仅是轻微的亮度相关 性)相关性，即白色的相当强的可变性。在图形150中，蓝色背光102，和绿色与红色背光l(M、 106中每一 个都产生相应的背光光谱SB、 SG、 SR。例如这些背光可以是发光二极 管阵列，能被均化器108均匀化。通过利用各自的阀+过滤器组合调节(即透射一部分)背光来实现 像素颜色值。例如，蓝色过滤器110 (或相似的绿色过滤器112、红色 过滤器114、白色过滤器116)可以包括LCD材料(为筒单起见，目前 所述颜色转换特性被假定为所述阀驱动电平VB的纯非线性亮度传输函 数)和颜色选择过滤器，图形152中示出了该过滤器的光谱FR。图形 154中的最后的光输出光谱PB从SB和FB相乘得出(FB的高度能被考 虑为所述阀透射了多少)，因为在这个过于简单的例子中假定不同的 背光光谱完全适合于它们各自的颜色过滤器光谱，并且这些过滤器光 谱没有重叠。这种彩色原色(因为色调和饱和度在线性系统中保持固定)的输 出亮度与驱动器值之间的关系是简单的和可互换的，即我们既可以典 型地改变阀驱动电平VB，也可以同样地改变蓝色背光驱动电平DB。但是即使对于这个简单的配置，白色原色将取决于所有背光驱动 值因为白色过滤器FW透射所有光谱，白色输出光谱155将取决于所述三种背光光谱的特别设定的贡献。尽管当仅仅控制阀时驱动多原色(4P)显示器相对简单，但当我 们还要控制背光时它就变成了相关联的问题。图2示出了取决于背光控制的白色原色的变异性和对可通过显示 器实现的色域的形状的影响。RGBW显示器具有被拉长两倍的3D菱形，其在二维(为简单起见， 我们选择红色和绿色)中的投影是六边形，如GAM—4N[图2中实线绘制 的六边形]。为了简化起见，被尽可能如实再现的输入颜色将在RGB空 间中被描迷，该空间与显示器的RGB原色一致，这可以通过从其他输 入空间如XYZ或其他RGB空间变换的矩阵颜色容易地实现。应该注意， 经过白色过滤器FW传输背光光谱的主要部分的显示器的白色W0不需 要等于R+G+B开阀驱动(在二维投影中为R十G)的和，但是为简化说明 这也被假定。具有可以发光(在这个讨论中为简化起见，我们还忽略了几何形 状因子和有关背光能量的分配和均匀定标的其他方面)的额外的原色 意味着我们可以再现比原始的RGB输入色域GAM—I [小的、虚线正方形〗 的颜色更多的颜色。与被两倍RGB原色跨越(因为在图1的显示器中， 这些原色的色度没有变化)的扩充色域GAM-E[较大的虚线正方形]相 比，存在一些不可再现的颜色(颜色C—o在具有等于R+G+B的白色WO 的RGBW显示器的色域GAM—4N之外，具有等于最亮的颜色；即相等亮 度白色输出光)，但是它们中的大多数可以再现，至少不太饱和的就 可以再现。因此我们可以通过增加输入颜色的亮度和/或饱和度来从这 种显示器中获益，从而该显示器看起来更加生动。除特别说明，作为 在我们最近研究中的一些惯例，我们可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算最优第一和第二背光驱动电平的方法，其用于具有背光的彩色显示器，所述背光可被控制以根据第一背光驱动电平产生第一数量的第一光谱的光和根据第二背光驱动电平产生第二数量的第二光谱的光，并且所述彩色显示器具有第一和第二光透射阀加颜色过滤器的组合，其被设置以从背光光谱创建各自的第一和第二彩色原色光输出，至少一个所述彩色原色的色度取决于所述第一和第二背光驱动电平，其中第一和第二驱动电平被确定以使得要被显示的至少部分图像的色域被可由具有第一和第二背光驱动电平的所述显示器实现的色域最优地覆盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-5-24 06114488.71. 一种计算最优第一和第二背光驱动电平的方法，其用于具有背光的彩色显示器，所述背光可被控制以根据第一背光驱动电平产生第一数量的第一光谱的光和根据第二背光驱动电平产生第二数量的第二光谱的光，并且所述彩色显示器具有第一和第二光透射阀加颜色过滤器的组合，其被设置以从背光光谱创建各自的第一和第二彩色原色光输出，至少一个所述彩色原色的色度取决于所述第一和第二背光驱动电平，其中第一和第二驱动电平被确定以使得要被显示的至少部分图像的色域被可由具有第一和第二背光驱动电平的所述显示器实现的色域最优地覆盖。2. 如权利要求1所述的计算最优背光驱动电平的方法，用于具有 可通过使用白色过滤器过滤所述背光光镨并使用相应的白色阀选择所 需的量来创建的可变亮度白原色、和多个颜色过滤器与各自的阀以形 成附加白色的显示器，其中所述可通过具有所述驱动值的显示器获得 的最优覆盖色域被确定为至少所述可变白原色的函数。3. 如权利要求1或2所述的计算最优背光驱动电平的方法，其中 确定背光驱动电平的步骤包括-生成可通过具有候选背光驱动值组合的显示器实现的色域的候 选界面；和-通过评价要被显示的至少部分图像的所选择输入颜色组的多少 可通过所述可实现的显示器色域来再现，从而确定最优匹配候选背光 驱动值组合。4. 如权利要求1或2所述的计算最优背光驱动电平的方法，其中 确定背光驱动电平的步骤包括-估计取决于初始背光驱动值的至少一个输出光原色的初始值； -评价要被显示的至少部分图像的所选择输入颜色组被所述可实 现的显示器色域再现得如何；以及 -更新所述初始背光驱动值。5. 如以上权利要求之一所述的计算最优背光驱动电平的方法，其 中将几何的和/或色度的算法应用于要被显示的至少部分图像的所选 择输入颜色组，以评价所述颜色的再现重要性，并且其中一些颜色被 从所述组中去除或用重要性参数标记。6. 如以上权利要求之一所述的计算最优背光驱动电平的方法，其 中对图像分析伪影严重程度执行进一步图像分析，并且改进确定背光 驱动电平的步骤。7. 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：EHA兰根迪克，O贝利克，GJ赫克斯特拉，MJW默滕斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]